某复杂难选铜铅锌多金属硫化矿选矿试验

王伟之 陈丽平 孟庆磊

(1.河北联合大学矿业工程学院，河北 唐山 063009；2.河北省矿业开发与安全技术实验室，河北 唐山 063009)

某复杂难选铜铅锌多金属硫化矿选矿试验

王伟之1,2陈丽平1孟庆磊1

(1.河北联合大学矿业工程学院，河北 唐山 063009；2.河北省矿业开发与安全技术实验室，河北 唐山 063009)

辽宁葫芦岛地区某金、银品位较高的铜铅锌多金属硫化矿石结构构造复杂，铜、铅、锌分离难度较大。为高效开发利用该矿石，按优先混浮铜铅—混浮精矿铜铅分离—混浮尾矿抑硫浮锌的原则流程对该矿石进行了系统的选矿试验。结果表明，采用2粗1扫2精铜铅混浮、1粗2扫3精铜铅分离、1粗2扫2精选锌、中矿顺序返回的闭路流程处理该矿石，最终获得了铜、金、银品位分别为20.88%、2.37 g/t、1 808 g/t，铜、金、银回收率分别为85.72%、46.27%、22.46%的铜精矿，铅、金、银品位分别为63.13%、0.99 g/t、5 973 g/t，铅、金、银回收率分别为80.00%、19.57%、75.16%的铅精矿，锌、金、银品位分别为55.96%、0.35 g/t、37.80 g/t，锌、金、银回收率分别为84.21%、10.47%、0.72%的锌精矿，较好地实现了铜、铅、锌的分离回收。

铜铅锌多金属硫化矿石 铜铅混浮 铜铅分离 抑硫浮锌

复杂难选多金属硫化矿通常是指其中有2种或2种以上硫化矿物致密共生，或者有部分硫化矿物发生氧化变质的多金属硫化矿。这类矿石或因矿物组分复杂、共生关系密切，或因部分矿物易泥化而分选十分困难。此类矿石的高效分选已成为选矿科技工作者的重大攻关课题之一。

辽宁省葫芦岛地区某铜铅锌多金属矿石中黄铜矿、方铅矿及闪锌矿致密共生，试验根据矿石中各矿物的性质特点，进行了铜、铅、锌矿物的分离回收工艺研究。

1 矿石性质

矿石中主要金属硫化矿物为黄铜矿、方铅矿及闪锌矿，另外还含有一定量的黄铁矿；脉石矿物主要为方解石、石榴石及石英等。矿石结构有他形—半自形粒状变晶结构、包含结构、细脉状结构及压碎结构等。矿石构造主要有浸染状构造、块状构造及细脉状构造等。矿石主要化学成分分析结果见表1，铜、铅、锌物相分析结果见表2、表3、表4。

表1 矿石主要化学成分分析结果Table 1 Main chemical composition analysis of the ore %

注：Au、Ag的含量单位为g/t。

表2 矿石铜物相分析结果Table 2 Copper phase analysis of the ore %

表3 矿石铅物相分析结果Table 3 Lead phase analysis of the ore %

表4 矿石锌物相分析结果Table 4 Zinc phase analysis of the ore %

从表1可见，矿石中铜、铅、锌均已达到工业品位，是试验主要回收对象，金、银作为伴生有价贵金属元素，具有综合回收价值。

由表2～表4可知，矿石中铜、铅、锌主要以硫化物形式存在，分别占总铜、铅、锌的91.74%、88.03%、90.42%。

2 试验结果与讨论

2.1 试验流程的确定

根据矿石中各有用矿物的浮选特性、嵌布粒度及共生关系，经相关的探索试验，最终确定了铜铅优先混浮—铜铅分离—铜铅混浮尾矿选锌的部分混合浮选原则流程。

2.2 条件试验

2.2.1 铜铅混浮粗选试验

铜铅混浮粗选条件试验流程见图1。

2.2.1.1 磨矿细度试验

磨矿细度试验的抑制剂ZnSO4+Na2SO3用量为2 000+1 000 g/t，捕收剂乙基黄药为100 g/t，试验结果见表5。

图1 铜铅混浮粗选条件试验流程Fig.1 Flowsheet for copper-lead bulk rough flotation

表5 磨矿细度试验铜铅混合粗精矿指标Table 5 Copper-lead mixed rough concentrate index at different grinding fineness %

从表5可见，随着磨矿细度的提高，铜铅混合粗精矿铜、铅回收率下降，铜、铅品位先上升后下降，锌品位和锌回收率均下降。综合考虑，确定磨矿细度为-200目占65%。

2.2.1.2 ZnSO4+Na2SO3用量试验ZnSO4+Na2SO3用量试验的磨矿细度为-200目占65%，乙基黄药用量为100 g/t，试验结果见表6。

表6 铜铅混浮粗选ZnSO4+Na2SO3用量试验铜铅混合粗精矿指标Table 6 Copper-lead mixed rough concentrate index of copper-lead bulk flotation under different dosage of ZnSO4+Na2SO3 %

从表6可见，随着ZnSO4+Na2SO3用量的增加，铜铅混合粗精矿铜、铅回收率呈先慢后快的下降趋势，锌回收率小幅下降，铜、锌品位小幅下降，铅品位上升。综合考虑，确定ZnSO4+Na2SO3混合粗选用量为2 000+1 000 g/t。

2.2.1.3 乙基黄药用量试验

乙基黄药用量试验的磨矿细度为-200目占65%，ZnSO4+Na2SO3用量为2 000+1 000 g/t，试验结果见表7。

从表7可见，随着乙基黄药用量加大，铜铅混合粗精矿铜、铅品位下降，铜、铅回收率上升，锌品位和锌回收率均上升。综合考虑，确定乙基黄药用量为100 g/t。

表7 铜铅混浮粗选乙基黄药用量试验铜铅混合粗精矿指标Table 7 Copper-lead mixed rough concentrate index of copper-lead bulk flotation under different dosage of ethyl xanthate

2.2.2 铜铅分离粗选铅抑制剂K2Cr2O7用量试验

铜铅分离粗选铅抑制剂K2Cr2O7用量试验的给矿为2粗2精铜铅混合精矿，脱药剂为活性炭，试验流程见图2，试验结果见表8。

图2 铜铅分离粗选铅抑制剂K2Cr2O7用量试验流程Fig.2 Flowsheet of copper and lead separation for various dosage of K2Cr2O7

表8 铜铅分离粗选铅抑制剂K2Cr2O7用量试验结果Table 8 Test results of copper and lead separation under different dosage of K2Cr2O7

从表8可见，随着K2Cr2O7用量的增加，铜粗精矿铜品位呈先快后慢的上升趋势，铜回收率呈先慢后快的下降趋势，且铅含量先显著下降后维持在低位。综合考虑，确定铜铅分离粗选K2Cr2O7用量为500 g/t。

2.2.3 锌粗选试验

锌粗选条件试验给矿为2粗1扫铜铅混浮尾矿，试验流程见图3，其中CaO为黄铁矿的抑制剂、CuSO4为闪锌矿的活化剂、丁基黄药为锌矿物捕收剂。

图3 锌粗选条件试验流程Fig.3 Flowsheet for zinc rough flotation

2.2.3.1 CaO用量试验

锌粗选CaO用量试验固定CuSO4用量为500 g/t、丁基黄药为60 g/t，试验结果见表9。

表9 锌粗选CaO用量试验锌粗精矿指标Table 9 Zinc rough concentrate index for zinc rough flotation under different dosage of CaO

从表9可见，随着CaO用量的增加，锌粗精矿锌品位上升、锌回收率下降。综合考虑，确定锌粗选CaO用量为1 500 g/t。

2.2.3.2 CuSO4用量试验

锌粗选CuSO4用量试验固定CaO用量为1 500 g/t、丁基黄药为60 g/t，试验结果见表10。

从表10可见，随着CuSO4用量的增加，锌粗精矿锌品位先上升后下降、锌回收率上升。综合考虑，确定锌粗选CuSO4用量为500 g/t。

表10 锌粗选CuSO4用量试验锌粗精矿指标Table 10 Zinc rough concentrate index for zinc rough flotation under different dosage of CuSO4

2.2.3.3 丁基黄药用量试验

锌粗选丁基黄药用量试验固定CaO用量为1 500 g/t、CuSO4为60 g/t，试验结果见表11。

从表11可见，随着丁基黄药用量的增加，锌粗精矿锌品位下降、锌回收率上升。综合考虑，确定锌粗选丁基黄药用量为60 g/t。

表11 锌粗选丁基黄药用量试验锌粗精矿指标Table 11 Zinc rough concentrate for zinc rough flotation under different dosage of butyl xanthate

2.3 闭路试验

在条件试验和开路试验基础上进行了闭路试验，试验流程见图4，试验结果见表12。

图4 闭路试验流程Fig.4 Flowsheet of closed-circuit test

表12 闭路试验结果Table 12 Results of closed-circuit test %

注：Au、Ag的品位单位为g/t。

从表12可见，采用图4所示的流程处理该矿石，最终可获得铜品位为20.88%、金品位为2.37 g/t、银品位为1 808 g/t、含铅5.71%、含锌4.26%、铜回收率为85.72%、金回收率为46.27%、银回收率为22.46%的铜精矿，铅品位为63.13%、金品位为0.99 g/t、银品位为5 973 g/t、含铜0.55%、含锌7.74%、铅回收率为80.00%、金回收率为19.57%、银回收率为75.16%的铅精矿，锌品位为55.96%、金品位为0.35 g/t、银品位为37.80 g/t、含铜1.05%、含铅3.51%、锌回收率为84.21%、金回收率为10.47%、银回收率为0.72%的锌精矿。

3 结 论

(1)辽宁省葫芦岛地区某铜铅锌多金属矿石中主要金属硫化矿物为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及黄铁矿，脉石矿物主要为方解石、石榴石及石英等，矿石结构构造复杂，属复杂难选多金属硫化矿石。主要有用元素有铜、铅、锌，伴生元素金、银具有综合回收价值。矿石中铜、铅、锌主要以硫化物形式存在，分别占总铜、铅、锌的91.74%、88.03%、90.42%。

(2)按优先混浮铜铅—混浮精矿铜铅分离—混浮尾矿抑硫浮锌的原则流程对该矿石进行了系统的选矿试验，最终获得了铜、金、银品位分别为20.88%、2.37 g/t、1 808 g/t，铜、金、银回收率分别为85.72%、46.27%、22.46%，含铅5.71%、含锌4.26%的铜精矿，铅、金、银品位分别为63.13%、0.99 g/t、5 973 g/t，铅、金、银回收率分别为80.00%、19.57%、75.16%，含铜0.55%、含锌7.74%的铅精矿，锌、金、银品位分别为55.96%、0.35 g/t、37.80 g/t，锌、金、银回收率分别为84.21%、10.47%、0.72%，含铜1.05%、含铅3.51%的锌精矿，较好地实现了铜、铅、锌的分离回收。

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(责任编辑 罗主平)

Experiments on Mineral Processing of a Refractory Copper-Lead-Zinc Polymetallic Sulfide Ore

Wang Weizhi1,2Chen Liping1Meng Qinglei1

(1.CollegeofMiningEngineering，HebeiUnitedUniversity，Tangshan063009,China;2.HebeiProvinceKeyLaboratoryofMiningDevelopmentandSafetyTechnique，Tangshan063009，China)

The structure and formation of a copper-lead-zinc polymetallic sulfide ore from Huludao county Liaoning Province with rich in gold and silver is complex，and it is difficult to separate copper，lead and zinc from each other. In order to high efficiently develop and utilize the ore，beneficiation experiments were conducted through process of bulk flotation of copper and lead-copper and lead separation for rough concentrate-zinc flotation and sulfur depression for rough tailings. The results showed that copper concentrate with copper，gold and silver grade of 20.88%，2.37 g/t and 1 808 g/t，copper，gold and silver recovery of 85.72%，46.27%，22.46%，lead concentrate with lead，gold and silver grade of 63.13%，0.99 g/t and 5 973 g/t，lead，gold and silver recovery of 80.00%，19.57%，75.16%，zinc concentrate with zinc，gold and silver grade of 55.96%，0.35 g/t and 37.80 g/t，zinc，gold and silver recovery of 84.21%,10.47%，0.72% were obtained respectively through process of two roughing-one scavenging-two cleaning for copper and lead bulk flotation，one roughing-two scavenging-three cleaning for separation of copper and lead，one roughing-two scavenging-two cleaning for lead flotation，middles back to the flow-sheet in turn. Copper，lead and zinc of the ore have been well separated and recovered.

Cu-Pb-Zn polymetallic sulfide ore，Bulk flotation of copper and lead，Separation of copper and lead，Sulfur depression and zinc flotation

2013-11-24

王伟之(1974—)，女，副教授，博士。

TD923+.7

A

1001-1250(2014)-03-075-05